《科技中国》：赵鹰 (2009-09-25 12:58:17)

 

北京交通大学连接技术研究所所长张宁研究员是科技创新领域的新闻人物——作为田径运动员，他曾打破全国青年纪录；作为一名普通工人，其发明荣获第36届尤里卡世界发明博览会金奖；作为发明家，他的电连接等发明成果，引来诸多跨国公司的橄榄枝……

 

文/本刊记者 赵鹰

 

一个小小的井盖防盗装置，却与国庆60周年阅兵紧密相连——张宁领衔研发的防盗装置，已于2009年7～9月在国庆阅兵所经天安门广场，以及长安街（六部口至建国门沿线）的现有井盖上安装使用；其安保、防盗、抗锈死，施工简便，便于对现有井盖进行改造等多重功能和优点，为国庆阅兵安保工作提升了安全系数。

 

井盖用新型防盗装置，只是张宁百余项发明之一。他的创新成果，在航空航天、电连接、体育科学、国防、包装、以及安全防盗等诸多领域，走在世界科技前沿。更让人不可思议的，是张宁从运动员到无缝钢管厂的工人，从青年发明家到北京交通大学的研究员的非凡经历。究竟是什么使得他能取得科研中一次次重大的突破，实现人生中一次次的巨大跨越呢？

 

9月4日，在北京交通大学连接技术研究所的办公室里，张宁接受了《科技中国》的专访。

 

 

1957年，张宁出生于书香世家，从小就喜欢探索各种奥秘，经常将身边的东西拆得七零八落再装上。张宁人生之路，似乎早已注定是一条不同寻常的探索突破之路。

 

“受父母影响，我从小就爱好体育。拿世界冠军奥运冠军，是我的梦想。”年轻时，张宁是全能运动员，曾在20世纪70年代打破三级跳远全国青年纪录。但是，由于种种原因，拿世界冠军、奥运冠军的梦想还没有实现，张宁就退役了。拥有突出的运动天赋，却没能实现冠军梦想，是张宁一生中的遗憾。但也正是这样一种“错过”，让他的冠军梦想在科技创新领域中得以实现。

 

离开运动队后，张宁在成都无缝钢管厂做了一名普通工人。虽然是一个平凡的岗位，张宁却将从小就养成的探索奥秘的兴趣发挥得淋漓尽致——努力通过自学来汲取广博的知识，通过积极思考动手尝试，通过革新来推进技术发明。

 

也正是体育，引领张宁走入了科技创新的殿堂。运动员退役的张宁感到，当时缺乏科学训练方法，大运动量的训练难以提高运动成绩，有必要设计一种新型的训练器械。

 

那时候，年轻的张宁只要想到自己将要干成这样的一件事情，就会感到莫名的兴奋。但是，随着研究一步步深入，失败也一次次打击着他。

 

正在这时，国家恢复了高考制度。酷爱读书的张宁当然期望自己像自己的父母一样进入高等学府。他和几个要好的朋友一起参加复习，也是他们中间成绩最好的一个，进入大学可以说是很有把握的。

 

张宁一边复习功课，一边还在搞训练器械的研制。要大幅度提高运动成绩，必然要向传统的训练器械挑战，简单的革新固然容易，关键的是理论上的创新。

 

不过，此时的他面临两种选择——是考大学还是继续研究？张宁经过认真的权衡，决定不上大学。因为在他看来，上大学拿文凭的确很重要，可是很多基础知识都已经自学过，再去学很浪费时间。何况，当时他的设计已经有了一定的眉目和雏形，放弃的确很可惜。

 

可是，当张宁把自己的想法告诉朋友，并展示了训练器械的液压原理图时，大家都大吃一惊。要知道，那时候，为了读大学，甚至是拖家带口的人都在拼命努力，张宁的这一决定确实过于反常。只是，后来的成功道路证明了张宁那时的选择并没有错。

 

 

决定不上大学以后，张宁继续自己的训练器械研究，查阅了大量国内外相关资料，刻苦钻研，反复琢磨。

 

经过3000多天的构思设计，试制试用，张宁的第一项成果——“PYZ多功能液压训练器械”终于研制成功。有效解决了“能够有目的地增强某肌群而不会增强其拮抗肌群”这一当时的国际体育科学界的难题。

 

从选择不上大学到扬名国际，张宁用了10年的时间，这一年，也正是他的而立之年。

 

1987年，张宁的两项发明产品——PYZ多功能液压训练器械、PZX气垫式减震包装箱，双双获得第36届尤里卡世界发明博览会金奖。布鲁塞尔市长为张宁颁发了“比利时王国一级骑士勋章”。此次获奖，被评为“四川省改革开放十年十大新闻事件”。数年后，张宁又有两个发明项目在巴黎和纽约的世界发明博览会上荣获金奖。

 

而说起PZX气垫式减震包装箱，还有一个故事。

 

那是1983年，张宁到江西参加全国小型无缝钢管研讨会。会议之余，代表被组织参观景德镇几家大型陶瓷厂。精美的陶瓷工艺令张宁目不暇接，而仓库一边堆满了破损的陶瓷碎片却让他感到非常震惊。

 

从厂长的介绍中，张宁了解到，仓库的这点儿损失还不算什么，更大的损失发生在长途运输中。由于景德镇的瓷器世界闻名，陶瓷器具出口量很大，但因为包装方式原始，造成运输途中的破损和索赔却让工厂难以承受。

 

一探究竟的好奇心驱使着张宁跑到包装车间一看，原来精美的陶瓷工艺品以及西餐餐具等只是用马粪纸包几下就装进了纸箱。一股为之惋惜的心酸涌上张宁心头——这么大的损失仅仅是由于包装不善的缘故，如果能发明一种减振防破损的陶瓷包装箱该有多好！

 

带着这种惋惜之情，张宁在心里琢磨了三天三夜，一定要想办法解决减振包装问题，否则，辛苦造出的产品，毁坏在路上实在太不该。

 

后来，经过几年的研究和实验，张宁提出了气垫包装减振理论，很好地解决了陶瓷、玻璃以及电器、精密仪器等易破易损产品的防振问题。张宁同有关部门合作，根据气垫包装减振理论度制出了气垫式包装箱，试验结果证明了其性能和包装方法均优于当时国内外普遍认为是最佳的悬挂式包装方法，并得到国际包装界的承认。据当时的四川省包装技术协会预测，气垫式包装箱推广使用后每年可为国家减少数十亿元的损失。

 

 

1996年，年近不惑的张宁又一次出现在大众视野。这一年由中组部、人事部、中国科协共同组织编写出版的《未来世纪的巨子》收录了他，作为书中唯一的青年发明家的成长经历。

 

能进入“巨子”的榜单，张宁靠的是自己的真才实干。扬名国际之后，张宁继续着自己的发明之路，四处出击。

 

张宁发明的新型无渗漏密封内盖，被有关专家认为是世界上第四种密封形式——柔性密封，最好地解决了渗漏问题，是理论上的重大突破。

 

而多用途高强度无螺纹快速联接装置，则解决了一般螺纹联接装置的因较强振动而退丝、滑丝所造成的松动、脱落等问题，最大限度地减少事故和损失。“该连接装置用途很广。”张宁拿起一颗他发明的“免缝纽扣”进行展示。

 

在汽车安全方面，张宁发明的DLZIV型车用吸能释能缓冲装置，是一种为解决汽车撞车时的能量吸收和缓冲减振等问题的世界上具有突破性和独创性的最新发明。为此，张宁还被邀请参加1995年11月在德国召开的“世界2000年汽车安全问题学术研讨会”。

 

翻出已经泛黄的书，张宁还能清楚记得当时入选该书的那批人。这批当时的中青年专家共有48名。比如，现任中国科协书记处书记的冯长根、现任中科院常务副院长的白春礼、现任四川大学校长的谢和平、与袁隆平齐名的山东玉米专家李登海等等。“他们有的走仕途，有的还是跟我一样，搞研究。”

 

“搞研究就要耐得住寂寞，还要遵守科研行道的行规，专心致志。”张宁举例，比如李登海一心扑在玉米育种和高产栽培上，从外表看上去跟农民没有区别，甚至连生活也是这样。一次，当地政府奖励给李登海的一辆奥迪轿车，因为他老往海南跑，也因为“烧油费钱”，就一直放在院子里没动。

 

在冯长根眼里，“张宁就是一个颇具创新意识的发明者。张宁原本是成都无缝钢管厂的工人，没上过大学，靠自学成材。唯一的爱好就是发明”。

 

冯长根曾这样评价张宁：“张宁是许多成功发明人里头的一个，那么这些成功的发明人，我们说他成功，因为他对国家的发展做出了实际的贡献，他所发明的产品进入市场，进入流通，进入应用，已经做出了贡献。据我所知，发达国家的市场是最好的颁奖单位。”

 

 

在入选“巨子”12年之后，2008年6月9日，奥运倒计时60天，张宁迎来了自己终身难忘的一天——在北京奥运火炬传递的云南省第一站——昆明市，他成为第60棒火炬手。

 

虽说没有圆奥运冠军梦，但传递奥运火炬也让张宁颇多感慨：“奥运梦想激励我勇攀科技之峰，是体育引领我步入科技创新的殿堂，体育和科技都与我结下了不解之缘。”

 

让张宁更加难忘的是，在这次火炬传递过程中，他的父亲作为第197棒火炬手随后也了出现在了传递队伍中。电视采访中他表示：“昆明传递结束后，我们父子俩将一起返回成都，并把祥云火炬带回地震灾区，让地震中的同胞们分享奥运的激情与喜悦，火炬传递城市人民的爱心与关怀，激发大家重建家园的信心。” 2008年6月20—23日，父子俩如约来到了地震灾区，并向灾区学校捐赠了文体用品。

 

汶川地震后的第2天，张宁即将赈灾款汇给他四川的父亲，他的父亲于震后的第5天来到四川省慈善总会，向受灾严重的都江堰聚源中学捐款一万元，希望为学校的重建出一份力。这是慈善总会收到的第一笔以火炬手名义捐赠的善款。

 

作为联想提名的火炬手，张宁表示：“我非常欣赏联想所倡导的创新。中国经济发展同样离不开创新。希望通过奥运火炬，将勇于创新不断超越的精神，传递给更多中国人，为建设中国创新型社会，为实现中华民族的复兴，贡献力量。”

 

对于导引并伴随自己前行的体育生涯，张宁至今仍感动不已：“运动不光能强身健体，还有助于启发灵感，身体更强健、思维更敏捷、工时更节约、家庭更和睦、（幸）福指（数）更满意、社会更和谐；人人都需要奥运精神去完善自我、相信自我、超越自我；科技工作者更需要奥运精神，去创造新的产品、新的环境、新的社会、新的未来。”

 

在张宁的发明生涯中，几乎每隔10年就会有一个巨大的突破。而如今他最看重的一个突破，却花去了他逾20年的时间——电连接及其产业化。

 

说起电连接这个术语，一般人都不明白，但是，对于电连接领域使用性能要求最低的日常生活中常用的插头插座，却人人皆知。据张宁介绍，电连接装置应用极广，涉及现代社会的几乎所有领域，目前各国常用的电连接方法和装置均是传统的直接插入式：插入即连通，拔出即断开。它是“靠金属触点自身的回弹性和退拔度以及导电性能，提高其夹持力和增大其接触面积”的原理来完成电连接，金属触点须同时具备导电和卡紧的双重功能。美、日及欧洲许多国家为解决传统电连接装置所存在的连接不可靠及安全隐患等难题，进行了30-50年的攻关和研究，至今在原理上和结构上仍无突破。

 

而张宁领衔的研发团队经过20余年的努力，提出了“金属触点主要完成导电任务，卡紧任务主要由特设机构完成，在依靠金属触点自身的导电性能的同时，提高金属触点间的配合精度，增强金属触点间的相互啮合力”的全新的电连接原理和方法，开发出了高可靠高安全低成本的民用和工业用电连接技术及产品，并已在一些行业得到应用。它是目前世界范围内该领域中最先进的成果，已经获得中、美、德、英、法、日等国专利权。

 

张宁的电连接装置有效解决了电连接的三大问题：高可靠、高安全、低成本。

 

以插头插座举例，现在使用的插头大部分都是将铜件裸露在外，而插座的插孔也是一样。有的会在插孔上装一个塑料活门以防小孩被电。但长时间的使用会造成弹簧疲劳、活门敞开、防范失效。

 

按照张宁的发明，则是将铜件的大部分用绝缘塑料包裹住，只在插座的背后露出电连接点，电连接点也不像以前那么直来直去，而是被安装在插孔的后侧方。这样即便是小孩拿着铜丝铁丝去捅，也不会触电。不仅节省了大量的铜材，也增加了安全性，提高了可靠性。而且只要将其在插孔内轻轻一旋，就可以固定得非常牢固。

 

在工业领域应用时，与老式电连接装置相比，它的体积仅为其五分之三、铜材仅为其四分之一，而可靠性安全性却大大提高。

 

张宁用了20年的时间完成了这项技术的研究，他靠卖其它小专利的钱来支撑这项大的研究，前前后后共花费了伍佰多万元。

 

发明虽好，产业化的道路却让张宁颇费心思。按照一般的做法，专利直接一卖就完了。但是，张宁认为：“创新，如果只是实验室的成果，只停留在发表论文、申报成果奖上，而不及时转化为产品来服务社会，就没有价值！”

 

在张宁看来，“你的专利也好，成果也好，能不能卖出去，作为生产厂家，他的考核指标中最关键的一个，是能不能赚钱。不是说你拿到了成果奖，或者你是院士，我就买你的技术；原来可能这种情况较普遍，但近几年，因为教训太多了，大家观念都变了，厂家买技术目的就是要赚钱。”

 

所以，张宁从国家利益的角度考虑，婉拒了诸多跨国公司纷纷以优越的研发条件、待遇的聘请，要把自己的聪明才智和创新成果全部贡献给祖国。而具有自主知识产权的电连接产品一旦进入国际市场，并实现垄断，其利润之大，颇难估算。

 

自2003年以来，通过学校的支持和帮助，张宁的电连接项目在民用、家电用、工业用等系列的技术分别与上海、北京、安徽、广东等企业签署了产品产业化合同，生产出了工业化的产品，有的已通过了国家的“三C”认证，并在一些行业得到了应用。

 

目前，课题组正在研发航空、造船、大功率家电以及特殊用途系列的电连接技术和产品；张宁有关电连接项目形成新的民族产业群的计划正在实施中，“相信两年内就会有结果！”